Анкерное крепление: как крепить анкерный болт. правильная установка акерных болтов

Содержание

Расчёт анкерных, фундаментных болтов

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра Строительных конструкций и материалов

Методические указания

К курсовому проекту (курсовой работе)

Дисциплина: «Металлические конструкции»

Тема: «Проектирование базы внецентренно – сжатой колонны промышленного здания»

Разработал: доцент Тимофеев Н.М.

Санкт – Петербург

Г.

Данный раздел является частью раздела «Проектирование сплошной внецентренно-сжатой колонны одноэтажного промышленного здания» и является дополнением к методическим указаниям для выполнения курсового проекта (курсовой работы) на тему «Проектирование каркаса одноэтажного промышленного здания без крановой нагрузки».

Настоящее пособие рассматривает конструкцию базы сплошно-стенчатый колонны составного сечения с двухстенчатой траверсой и жёстким опиранием на фундамент, даётся понятие безвыверочного монтажа колонн , подробное описание и расчёта всех элементов базы, приведены все справочные данные, необходимые для проектирования базы данного типа.

МУ ориентирован на самостоятельную работу студентов.

Проект базы колонны

База является опорной частью колонны и служит для передачи усилий от колонны на фундамент. Конструктивное решение базы зависит от типа и высоты сечения колонны, способа её опирания на фундамент и принятого метода монтажа колонны.

Исходными данными для проектирования базы колонны является: геометрические размеры поперечного сечения колонны у основания, расчётные значения изгибающего момента «М» и нормальной силы N» в сечении на уровне подошвы фундаментной плиты.

Здесь рассматривается только жесткое опирание, соответствующее заделке в расчётной схеме. На рис.1 показана конструкция базы с двухстенчатой траверсой.

Рис. 1 База колонны с двухстенчатой траверсой.

Конструкция базы колонны показана на рис 1. База колонны состоит из следующих основных элементов: опорной плиты-1, опирающейся на железобетонный фундамент-2 и дополнительных ребер жесткости-8.передающей на него сжимающее усилие, траверс-3, охватывающих стержень колонны с боков, анкерных болтов-4 и анкерных плиток-5 или опорных двутавров-6, рихтовочных болтов-7,

Понятие о безвыверочном монтаже колонн

Существует два способа установки колонны на фундамент: с выверкой колонны в процессе монтажа и безвыворочный монтаж. Последний способ имеет явные преимущества перед первым, но требует наличия на заводе изготовителя оборудования для фрезерования торца колонны и строжки верхней поверхности плиты, поэтому заготовка (лист или сляб) должна иметь толщину на 2-3 мм больше расчётной. Выверку плит производят инструментальным способом, а установку плиты в горизонтальном положение выполняют с помощью установочных (рихтовочных) болтов (на рис.1 деталь А). После выверки под плиту заливают цементный раствор, для чего в плите имеются отверстие (дыры) диаметром около 100мм из расчёта 1 отверстие на 0,5м 2 площади плиты.

После достижения проектной прочности раствора подливки по осевым рискам на опорной плите производят установку колонны. На анкерные болты, уже забетонированные в фундамент, устанавливают опорные двутавры или анкерные плитки, надевают анкерные болты с гайками шайбами, плотно прижимая траверсы к опорной плите. При таком способе монтажа колонна без выверки оказывается установленной в проектном положении.

По окончании монтажных работ база колонны замоноличивается до уровня чистого пола производственного помещения.

Расчёт базы колонны

3.1 определение плановых размеров опорной плиты

Боковые свесы плиты принимают конструктивно. а_св= 60÷100 мм, толщину траверс _тр=14-16мм.

Таким образом, ширина плиты: b_пл= b_п+2а_св+2 _тр, где b_п– ширина полки колонны. Полученный размер b_пл округляют до ближайшей стандартной ширины прокатных листов, таблица 5.

Длина опорной плиты l_пл определяется расчётом на прочность бетона фундамента. Задавшись классом бетона фундамента, таблица 1, определяют расчётное сопротивление бетона сжатиюR_b

Расчёт анкерных, фундаментных болтов Расчёт анкерных, фундаментных болтов САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра Строительных конструкций и материалов Методические указания К

Правила выбора

Подбор анкеров с гайками производится в зависимости:

от вида крепежного элемента;
от размеров крепежа, способного выдержать определенный вес закрепляемой конструкции.

Основные разновидности анкеров с гайками

Анкерные крепежи, оснащенные фиксирующими гайками, могут быть одного из следующих видов:

стандартные изделия (как показано на рисунке выше). Используются преимущественно в бытовых целях, например, для подвешивания книжной полки, крепления вешалки, двери и так далее;
двухраспорные анкеры – стандартные крепежные элементы дополняются одной или двумя, в зависимости от конструкции, распорными гильзами, что позволяет получить более прочное крепление. Двухраспорные анкерные болты преимущественно используются при необходимости крепления каких-либо приспособлений к бетону или кирпичу, имущему трещины и/или небольшие пустоты;

Крепежный анкер с двумя распорными гильзами

анкеры с крючком или петлей. Основное отличие – наличие дополнительного приспособления (крюка, петли) с гайкой. Такие крепежи используются при необходимости подвешивания отдельных видов предметов, например, светильников, к потолку или стенам;

Анкерный болт для подвешивания

болт-шпилька. Такая разновидность используется при необходимости выполнения сквозного крепления или соединения деталей между собой.

Анкер для сквозного соединения

Подбор размеров

Выбор анкера также основывается на размерах крепежного элемента.

Основные размеры – это:

длина анкерного болта;
диаметр крепежного элемента, от которого зависит диаметр сверла, необходимого для проведения корректной установки с максимальным запасом прочности;
глубина анкеровки, то есть расстояние, на которое необходимо вставить крепежный болт в основание;
минимальная длина сквозного монтажа;
диаметр резьбы, на основании которого подбирается размер фиксирующей гайки, например, М 16.

На основании размеров болта устанавливаются и технические характеристики крепления, к которым относятся:

толщина закрепляемого предмета;
вращающая сила;
изгибающий момент;
крутящий момент.

Выбор анкеров с гайками по размерам

Если сказать простыми словами, то чем больше размер анкерного болта, тем конструкции больших размеров и веса может выдержать крепежный элемент.

Анкерное крепление: виды и особенности анкеров, применение, методика закручивания

Здесь может быть расклинивание при помощи заворачивания гайки либо с использованием специализированного бородка, который будет вставляться во внутрь анкера. В процессе удара по бородку молотком, он в глубине отверстия расклинивает втулку. Убедитесь также в том, что сам анкер очень прочно держится в отверстии. В случае необходимости нужно усилить расклинивание. В случае установки химического анкера (как покупного, так и самодельного) рекомендуется заранее приготовить клеевую смесь, при этом, смешав два компонента клея в нужных для этого пропорциях. Заполните подобной массой уже очищенное отверстие на две трети и вращательными движениями вставьте потом анкер в отверстие на полную глубину. Также рекомендуется заполнить зазор, который расположен между анкером, а также и основанием того клея, который выдавился при установке из отверстия. Затем, после того, как клей слегка схватится, необходимо загладить поверхность вокруг анкера и после убрать с поверхности все излишки клея. Прежде, чем нагружать анкер, необходимо дать время клею слегка затвердеть в соответствии со всеми инструкциями к нему. Следует сказать о том, что анкер выполняет достаточно важную роль, причем, независимо от того, элементом какого конкретно сооружения он является. В любом случае он обеспечивает связь вместе с основанием, а если такая связь оказывается недостаточно прочной, то, в таком случае, такому сооружению грозит разрушение, насколько бы прочным оно не являлось. Поэтому, для надежности анкер рекомендуется монтировать, следуя определенной технологии. Химический анкер является достаточно прочным и надежным. Его вы можете устанавливать практически в любой материал: камень, кирпич, дерево, ячеистый бетон и так далее. Так как его крепление происходит при помощи клея, он не только не ослабляет само основание, к которому он крепится, но также во многих случаях делает его более прочнее.

Для монтажа анкера необходимо просверлить отверстие необходимого вам диаметра на нужную глубину. Очистите его при помощи щеточки-ерша, продуйте грушей или насосом. Заполните затем примерно на две трети отверстие клеевой массой– эпоксидной либо полимерной смолой. Емкость вместе с клеем (картридж) может иметь разный вид– шприца, тюбика и так далее. Различаются также и способы смешивания основных компонентов клея. Вы должны вращательными движением установить анкер в отверстие, причем на полную глубину. Уберите затем все потеки клея с его основания. Время готовности анкера к восприятию нагрузки будет зависеть от марки клея, которое указано в инструкции. По завершению указанного времени к анкеру вы сможете крепить любую конструкцию. Все механические анкеры, зачастую монтируются без клея. Принцип их действия основывается на расклинивании втулки анкера внутри отверстия, за счет чего достигается его более надежная фиксация, непосредственно в основании. Просверлите, а потом очистите отверстие аналогичным образом, как это было описано выше. Через монтируемую деталь необходимо будет вставить в отверстие клиновой анкер и забить его при помощи молотка, до тех пор, пока гайка не упрется, непосредственно в закрепляемую деталь. Затяните гайку вместе с необходимым усилием. В результате такой затяжки конец анкера расклинит втулку, а также очень надежно сможет фиксировать отверстие. Методы расклинивания также могут быть различными. Если имеется для этого специальный стержень, который вставлен во внутрь анкера, тогда после монтажа болта в отверстие, обязательно необходимо забить такой стержень ударами внутрь молотка. Тем самым, также вы сможете расклинить и зафиксировать анкер в отверстии Для того, чтобы установить клиновой анкер, который имеет внутреннюю резьбу, потребуется специализированный инструмент – стержень, который будет похож на кернер либо бородок.

Как крепить анкерный болт: надёжный «якорь» для любых применений

Крепёжные изделия вошли в нашу жизнь так прочно, что мы уже давно не замечаем их присутствия. А ведь они окружают нас повсюду, и если хоть на миг представить, что все они исчезли сразу и одновременно, это было бы самой страшной катастрофой в истории. Без самых обычных гвоздей, шурупов, болтов и гаек был бы невозможен прогресс ни в одной из областей науки и техники. Но не только промышленность и производство нуждаются в этих незаменимых помощниках.

Достаточно просто оглянуться вокруг, вспомнить, сколько задач нам приходится решать в повседневной жизни, чтобы обустроить наш быт, какие проблемы возникают, когда необходимо повесить в доме люстру или картину, закрепить на стене кухонные шкафчики или спутниковую тарелку на балконе, установить в ванной подвесную раковину или большое зеркало в прихожей… Все они связаны с необходимостью крепления различных предметов на элементах строительных конструкций: стенах, колоннах, перекрытиях и т. п. Обычно, в деревянном доме больших проблем с этим не возникает, но как быть, если он кирпичный или бетонный?

Крепёж — анкер

Когда‑то, впрочем, ещё не так уж и давно для решения этих и многих других задач использовались деревянные пробки‑чопы, забиваемые в предварительно просверленные отверстия. У этого способа было много недостатков: дерево со временем в сухом помещении уменьшается в размерах и пробка начинает болтаться, а то и вовсе вываливается; в условиях сырости оно, наоборот, разбухает, что приводит к растрескиванию отверстия и в результате также к выпадению пробки.

Чтобы избавиться от этих проблем были придуманы пластмассовые дюбели. У них масса достоинств: они не меняются в размерах, унифицированы, дёшевы, надёжны. Но есть и недостатки: не выдерживают больших и массивных нагрузок. От большого веса конструкции пластик со временем деформируется и перестаёт надежно удерживаться в отверстии. К тому же отверстия в стенах из высококачественного монолитного бетона имеют гладкую внутреннюю поверхность, что увеличивает вероятность выскальзывания из них дюбелей.

Для этих целей — надёжной фиксации в кирпичных и бетонных стенах крепёжных изделий под большими весовыми нагрузками и были придуманы анкерные болты.

По способу действия такие изделия делятся на два основных вида:

Химические анкеры. Используют закладываемую в отверстие капсулу со специальным клеем, раздавливаемую при установке крепёжного изделия, которое надёжно удерживается после полимеризации клея. Недостатком этого способа является необходимость ожидания застывания клея. Достоинством — возможность использования не только в монолитных конструкциях стен, но и в пустотелых.

В свою очередь, металлические анкеры также делятся на несколько типов:

Клиновой. При забивании анкера в отверстие клин, находящийся на внутреннем конце гильзы, раздвигает её края. В некоторых образцах расклинивание производится отдельным стержнем‑бородком, который затем вытаскивается из отверстия, а на его место закручивается шпилька с резьбой. Для этого типа анкеров обычно требуется точное соблюдение допусков на размеры отверстия.

Для изготовления анкерного крепежа используют обычно высококачественные нержавеющие стали с дополнительным антикоррозийным покрытием. Как правило, он выполняется под метрическую резьбу от М6 до М30. Для анкерных соединений существуют нормативы по надёжности соединения на вырывное усилие и на срез. Они зависят от материала стен и глубины установки.

Как установить анкерный болт?

Для примера, рассмотрим как крепить анкер распорной конструкции в бетонной стене.

Часто бетонные стены бывают покрыты штукатуркой. Для надёжного крепления анкерный болт должен находиться в слое бетона на определённой глубине, как правило, не менее 50 мм. Поэтому перед тек, как закрепить анкер, следует определить толщину штукатурки и выбрать соответствующую длину анкерной гильзы.

В любом случае не стоит производить закручивание «до упора» во избежание разрушения материала стены. Особенно это касается лёгких, пористых или пенобетонов, а также кирпича.

Часто случается, что гайка или головка болта начинают при закручивании уходить вглубь, в слой штукатурки. Если это гайка на резьбовой шпильке, можно продолжить закручивание пока она не углубится полностью в стену, а крепление выполнить другой гайкой сверху. Болт же следует выкрутить и подобрать под него шайбу бόльшего диаметра.

Встречаются и более экзотические конструкции анкерных крепёжных изделий, например, рамные, которые расклиниваются одновременно с двух концов, либо с отрывающейся головкой для антивандальной защиты.

Анкерные крепежные элементы для фундаментов — характеристики и где они применяются

Фундаментные болты применяются для крепления тяжелых конструкций и техники к бетону. Они обеспечивают прочное сцепление, и именно от них зависит надежность и срок эксплуатации здания. Используются для ремонта старых оснований, соединения пристроек с домом, фиксирования сборного ростверка со сваями, установки стационарной техники и подвешивания тяжелого оборудования.

Характеристики, типы и размеры

Анкерные болты применяются для крепления особо нагруженных элементов и конструкций, поэтому к их прочности предъявляются жесткие требования, установленные по ГОСТ. Для производства используется только высококачественная сталь. Для защиты стержня наносится цинковый слой. Оцинковку делают гальваническим или термодиффузионным методом. Наилучшим вариантом считается второй способ, так как он создает более надежное и прочное покрытие.

Производятся следующие виды фундаментных болтов:

1. Составной анкерный. Применяются при установке на фундамент оборудования поворотом или с надвижкой. Размещается нижняя шпилька с плитой и муфтой до заливки бетонного раствора. После чего закручивают верхнюю шпильку и скрепляют сваркой. Монтируются анкерные составные болты до бетонирования. Выпускаются диаметром 24-64 мм. Общая длина зависит от соединяемых частей.

2. Фундаментный изогнутый болт. Область применения та же, используется для монтажа оборудования и других конструкций к железобетонному основанию. Состоит из двух гаек, шпилек и шайбы. От обычного крепежного элемента отличается тем, что конец стержня изогнут под прямым углом. Изготавливается в двух исполнениях: в виде буквы Г и со слегка отклоненной шпилькой в сторону (по-другому называется «лебедь»). Первый тип монтируется до заливки бетонного раствора, второй устанавливается в колодцы готового фундамента и заделывается смесью. Продаются длиной от 30 до 180 см, диаметром 12-48 мм. Главное преимущество изогнутого крепежа – простой способ производства. Для мест с суровыми климатическими условиями (повышенная влажность, холод) делаются из легированной и низкоуглеродистой стали.

3. С анкерной плитой. Сфера применения – полнотелые фундаменты. С помощью них устанавливают несущие и металлические системы. Длина анкерного с плитой болта начинается от 20 см и доходит до 4 м. Диаметр – 16-160 мм. Допустимо его применение как в гражданском, так и в промышленном строительстве. Устанавливаются болты фундаментные с плитой до заливки бетонной смеси. Благодаря характеристикам и нестандартной конструкции их можно использовать для крепления не только в железобетонных сооружениях, но и в основаниях из кирпича и камня.

4. Съемный. Состоит из стержня, один конец которого имеет резьбу, а на другом находится специальное крепление для удержания в бетоне. Фиксируется закладными плитами. Применяется при строительстве жилых и промышленных железобетонных, каменных, кирпичных или бетонных сооружений. Для производства съемных болтов используется высокопрочная сталь, способная выдерживать значительные нагрузки и высокие разрывные усилия. При установке размещается только анкерная арматура, остальные элементы закручиваются после окончательного монтажа.

5. Анкерный прямой. Крепеж имеет стандартную шпильку. Устанавливается в готовое отверстие, после чего замазывается эпоксидным клеем или цементно-песчаной смесью. Выпускается прямой болт фундаментный диаметром 16-42 мм, длиной от 30 до 170 см. Изготавливается из высокопрочной стали, поэтому способен выносить значительные механические нагрузки. Используется для крепления техники и различных конструкций к прочным, неэластичным фундаментам.

6. С коническим концом. Верхняя часть крепежа выглядит так же, как и у анкерного прямого. На противоположном конце расположена конусная деталь, которая способна саморасклиниваться. Производится диаметром 12-48 мм. Монтируется разжимной цангой или цементно-песчаной смесью. Обладают такие крепежи высокой прочностью и устойчивы к коррозии.

Область применения болтов зависит от их типа и размеров. Длина может быть любой, и крепежную деталь можно сделать на заказ под конкретное сооружение.

Забивной анкер – монтаж по шагам

Монтаж анкеров всех типов происходит почти одинаково. Первоначально нужно подготовить отверстие. Для этого берется хорошая мощная дрель и победитовое сверло. Предварительно рассчитываем диаметр, чтобы анкер входил туда практически впритирку. Если он будет располагаться свободно, то качество крепления уменьшается в разы. Теперь с помощью предложенных инструментов просверливается планируемое отверстие и зачищается. Если используется анкер большого размера, то сверлить лучше при помощи алмазной коронки. С очисткой лучше не спешить, а тщательно удалить весь мусор и пыль из углубления. Тем более что делается это быстро, так что, убежав от этой формальности, вы времени особо не выиграете, а вот качество крепления снизите существенно.

Вооружившись обычной медицинской грушей, продуйте отверстие, а если оно достаточно широкое, чтобы пройтись щеточкой, это будет еще эффективнее. Теперь в чистое гнездо вставляется анкер забиваемого типа до упора, дальнейшее его продвижение осуществляется молотком или другим ударным инструментом, главное – не повредить. Так что лучше, если это будет прорезиненный инструмент. После нескольких ударов вы расклините четырехсегментную часть анкера. Монтаж можно будет считать завершенным, остается только вкрутить в новоиспеченный крепеж метиз подвешиваемой конструкции.

Что такое анкер по бетону

Типы метизов

Слово «анкер» подразумевает крепежное изделие, которое используется для фиксации достаточно тяжелых предметов на конструкциях из бетона, природного камня, строительного кирпича. При установке таких элементов необходимо предварительно подготовить отверстие нужных размеров, для размещения болта анкерного типа.

Высокую удерживающую способность крепежа, размещаемого в таком отверстии, помогают такой крепёж:

Силы трения, обеспечивают анкера распорного типа;
Склеивающие способности специального состава, обеспечивают химические элементы;
Специальные упорные элементы, взаимодействующие с внутренними поверхностями отверстия, используют для ячеистых бетонов и пустотелого кирпича.

Принцип работы распорного анкера в теле газобетонной стены

Самый популярный анкер — крепежный элемент, расклинивающийся внутри отверстия, что обеспечивает высокую надежность соединения.

При помощи подобных болтов можно крепить такие предметы, как:

Профили металлопроката;
Подвесные потолочные конструкции;
Люстры и различные светильники;
Деревянные бруски, которые применяются при монтаже потолочных и напольных покрытий;
Лестничные конструкции;
Самые разные изделия с большой массой и габаритами.

Фиксация анкера внутри отверстия производится двумя основными способами:

Расклиниванием внутри отверстия распорной втулки.
С помощью специального клеевого состава, который связывает поверхность болта и внутреннюю стенку отверстия.

Особенности конструкции

Анкер – это полый разрезной цилиндр. Внутри него расположено коническое отверстие с резьбой. В нижней части присутствует боёк. Он отвечает за расклинивание металла. Деталь создается из различных материалов.

Зачастую, для изготовления забивных анкеров используют углеродистую сталь и высокопрочный металл. Иногда детали проходят дополнительную обработку. Это позволяет предотвратить появление ржавчины и значительно увеличить период эксплуатации.

В современном строительстве часто применяется латунный забивной анкер. Он обладает хорошей прочностью, устойчив к негативному влиянию агрессивных сред. К его преимуществам относится и пластичность. Это существенно упрощает процедуру монтажа. Кроме того, латунные изделия не надо обрабатывать защитными химическими составами. Они и так устойчивы к коррозии.

В продаже встречаются многочисленные модификации. Они используются с учетом поставленных задач и условий монтажа. К примеру, если надо прикрепить не очень тяжелую конструкцию, то подойдет крепление с втулкой, которая разделена на 2, а не 4 части. В некоторых моделях распорка осуществляется за счет вкручивания болта. Это создает большее давление на маленький цилиндр во втулке.

Для многих креплений предусмотрены приспособления, облегчающие расклинивание распорного элемента. Среди таких устройств мастера отмечают инструмент E-MSW. Он делает на анкере несколько специальных отметок, позволяющих увидеть, качественно ли выполнен монтаж.

Ко всем крепежным деталям прилагается инструкция. Там можно увидеть фото забивного анкера, диаметр, глубину отверстия и пр.

Усиленный вариант – двухраспорный крепеж

За счет того, что требования потребителя постоянно растут, и возникает потребность в монтаже достаточно тяжеловесных конструкций, было решено немного модифицировать крепеж. Так на рынке стройматериалов появилось модифицированное изделие – анкерный болт с гайкой двухраспорный. Такая технология позволила в достаточной мере увеличить удерживающую силу такого крепления.

Сама конструкция – это все та же шпилька, но в качестве удерживающего механизма в этом случае используются две втулки, одна из которых имеет форму клина и заходит во вторую втулку. Таким образом, затягивая гайку, мы увеличиваем удерживающие свойства, равномерно распределяя силу по всей длине крепления. Такую же технологию использует в своей конструкции двухраспорный анкер с кольцом, и, как показывает практика, довольно успешно.

Такое модифицированное крепление применяют, в основном, на производствах, но не только в строительной среде. К примеру, очень часто этим монтажным элементом крепят станки в цехах. Обычно при работе станок создает некую вибрацию, которая, как правило, не нужна, и если раньше станок просто крепили к полу с помощью бетона, то сегодня проще всего использовать универсальное крепление и избавиться от нежелательной вибрации при работе.